2023天津市南开中学高三下学期第四次月考化学试题含解析

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以下数据可供解题时参考：
相对原子质量：P-31 Cu-64
第I卷
注意事项：
1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题，每题3分，共36分。在每题给出的4个选项中，只有1项最符合题目要求。
1. 2022年北京冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运的理念。下列说法错误的是
A. 火炬“飞扬”使用纯氢做燃料，实现碳排放为零
B. 冬奥场馆“冰丝带”使用CO2制冰，比氟利昂更环保
C. 领奖礼服中的石墨烯发热材料属于有机高分子材料
D. 火炬燃料出口处有钠盐涂层，能使火焰呈明亮黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A． 火炬“飞扬”使用纯氢做燃料，生成物为水，实现碳排放为零，故A正确；
B． 二氧化碳跨临界制冰技术，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保，减少了氟利昂对臭氧层的破坏作用，故B正确；
C． 石墨烯是碳单质属于无机非金属材料，故C错误；
D． 钠的焰色反应为黄色，火炬燃料出口处有钠盐涂层，能使火焰呈明亮黄色，故D正确；
故选C。
2. 下列图示或化学用语表示错误的是
A. 乙炔的空间填充模型B. SO2的VSEPR模型
C. 基态Cr的价层电子的轨道表示式D. 用电子式表示NaCl的形成过程
【答案】C
【解析】
【详解】A． 乙炔是直线型分子，碳原子半径比氢原子大，图A符合乙炔的空间填充模型，故A正确；
B． SO2的S原子价层电子对数为2+=3，VSEPR模型为平面三角形，有一个孤电子对，故B正确；
C． 半充满更稳定，基态Cr原子价电子3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子，其价电子轨道表示式为，故C错误；
D． Na失去一个电子给氯，分别形成钠离子和氯离子，用电子式表示NaCl的形成过程，，故D正确；
故选C。
3. 下列物质不能用作食品添加剂的是
A. 三聚氰胺B. 亚硝酸钠C. 山梨酸钾D. 氯化镁
【答案】A
【解析】
【分析】能用作食品添加剂的物质必须满足以下要求：能改善食品的口感、味道、颜色、营养以及保质期等，按标准添加时对人体无害。
【详解】A． 三聚氰胺有毒，故A选；
B． 亚硝酸钠常用作肉食的发色剂和防腐剂，可以延长保质期，故B不选；
C． 山梨酸钾用于食品防腐，且按标准添加时对人体无害，故C不选；
D． 向豆浆中加入盐卤（主要成分是氯化镁）能使豆浆增稠、聚沉从而得到豆腐，故氯化镁做豆腐的凝固剂和增稠剂，故D不选；
故选A。
4. 《本草纲目》“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。若在实验室里完成文中操作，不需要的仪器是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】“用浓酒和糟入甑，蒸令气上…其清如水”，这里的“法”是指蒸馏，蒸馏需要的仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶等。
【详解】A．仪器为酒精灯，需要；
B．坩埚，不需要；
C．冷凝管，需要；
D．锥形瓶，需要；
故选B。
5. 有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A. 在NaCl晶体(图甲)中，距Na+最近的Cl-形成正八面体
B. 该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C. 在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
D. 在碘晶体(图丁)中，存在非极性共价键和范德华力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由NaCl晶胞结构知，Na+周围最近的Cl-有6个，分别位于Na+的上下左右前后，形成正八面体结构，A正确；
B．分子中不涉及原子共用的问题，故该分子中含有4个E原子和4个F原子，分子式为：E4F4或F4E4，B错误；
C．以顶点CO2分子作为参考点，相邻三个面面心上CO2分子离其最近，考虑晶胞无隙并置原理，一个顶点周围共有8个晶胞，每个晶胞中各有3个CO2分子离顶点CO2最近，又考虑面心共用，故离顶点CO2最近的CO2分子有：个，C正确；
D．碘分子内部两个碘原子之间为非极性共价键，碘分子之间为范德华力，D正确；
故答案选B。
6. 设NA表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 常温常压下，31gP4中所含P—P键数目1.5NA
B. 标准状况下，11.2L甲烷和乙炔混合物中含氢原子数目为2NA
C. 的Na2CO3溶液中，阴离子数目为0.1000NA
D. 500℃下的密闭容器中，1mlN2和3mlH2催化反应后分子总数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A．白磷为正四面体结构，1ml白磷含有6mlP—P键，31g白磷的物质的量为0.5ml，所含P—P键数目为1.5NA，A正确；
B．甲烷为CH4，乙炔为C2H2，两种分子中氢原子个数不同，不能计算混合气体的中的氢原子数目，B错误；
C．碳酸根要发生水解，一个碳酸根水解产生一个氢氧根和一个碳酸氢根，阴离子数目会增多，C错误；
D．氮气和氢气反应生成氨气为可逆反应，反应后的气体分子数无法计算，D错误；
故选A。
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B. 将铜丝插入稀硝酸中：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 惰性电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+，则向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2，A错误；
B．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，则将铜丝插入稀硝酸中的离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，B错误；
C．由于Mg2+将与阴极上产生的OH-结合成Mg(OH)2沉淀，则惰性电极电解MgCl2溶液的离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑，C错误；
D．由于Al(OH)3不溶于弱碱氨水中，则向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，D正确；
故答案为：D。
8. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
B. 苯在50～60 ℃时发生硝化反应而甲苯在30 ℃时即可发生
C. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能
D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．乙烯能发生加成反应是因为乙烯含有碳碳以双键，而乙烷不含有碳碳双键，不能发生加成反应，与基团相互影响无关，A错误；
B．甲苯与硝酸反应更容易，说明甲基的影响使苯环上的氢原子变得活泼易被取代，与有机物分子内基团间的相互作用有关，B正确；
C．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能，说明H原子与苯基对甲基的影响不同，甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化，C正确；
D．苯环对羟基的影响使羟基变活泼，因此苯酚能与氢氧化钠溶液反应而乙醇不能，D正确；
答案选A。
9. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．向苯酚溶液中加少量的浓溴水，生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中，所以无白色沉淀，A错误；B．沉淀部分溶解，说明还有一部分不溶解，不溶解的一定是硫酸钡，溶解的是亚硫酸钡，所以亚硫酸钠只有部分被氧化，B正确；C．银镜反应是在碱性条件下发生的，本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸，所以无法发生银镜反应，从而无法证明蔗糖是否水解，C错误；D．溶液变蓝，说明有碘生成或本来就有碘分子。能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外，还可能是含其他氧化剂（如Fe3+）的溶液；当然黄色溶液也可能是稀的碘水，所以D错误。答案选B。
10. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. HCN比HNC稳定
B. 该异构化反应的
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 使用催化剂，可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；
B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的，故B正确；
C．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确；
D．使用催化剂，不能改变反应反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。
综上所述，答案为D。
11. 常温下，向溶液中逐滴加入溶液，溶液中水电离的随加入溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是
A. b、d两点溶液的相同
B. 从a到e，水的电离程度一直增大
C. 从ac的过程中，溶液的导电能力逐渐增强
D. e点所示溶液中，
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A． b点溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa，c点溶质为CH3COONa，d点溶质为CH3COONa、NaOH，CH3COO −水解平衡常数，说明CH3COOH电离程度大于CH3COO −水解程度导致溶液呈酸性，则b点溶液呈酸性，d点溶液呈碱性，两种溶液的pH不相同， A错误；
B．溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度，都代表了水的电离程度，醋酸、氢氧化钠溶液中水的电离被抑制，醋酸钠溶液中因水解促进了水的电离，从a到e，c点为醋酸钠溶液其中水的电离程度最大，结合选项A，可知水的电离程度先增大后减小，B错误；
C． 从ac的过程中，醋酸浓度不断下降、醋酸钠浓度不断增大，则溶液的导电能力逐渐增强，C正确；
D． e点所示溶液中，溶液体积约60mL，物料守恒：，D错误；
答案选C。
12. 某同学组装了如图所示的电化学装置。下列说法正确的是
A. 图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应
B. 实验过程中，甲池左侧烧杯中NO的浓度不变
C. 若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量不变
D. 若乙池中为Na2SO4溶液，整个过程两极共产生3.36L气体，则甲池铜电极减少3.2g
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，甲池为原电池装置，铜电极为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，银电极为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，乙池为电解池，与银电极相连的铂电极为阳极，与铜电极相连的铂电极为阴极。
【详解】A．由分析可知，甲池为原电池装置，铜电极为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，故A错误；
B．由分析可知，甲池为原电池装置，铜电极为原电池的负极，盐桥中的硝酸根离子向左侧烧杯中移动，溶液中硝酸根离子浓度增大，故B错误；
C．若用铜制U形物代替“盐桥”，甲池右侧烧杯构成铜银原电池，铜负极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，银电极为正极，则左侧烧杯为电解池，U形物做电解池的阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，由得失电子数目守恒可知，做负极消耗铜的质量与做阴极析出铜的质量，所以工作一段时间后取出U形物称量，质量不变，故C正确；
D．若乙池中为硫酸钠溶液，乙池实际上为电解水装置，由整个过程两极共产生3.36L气体可知，阳极生成氧气的物质的量为=0.05ml，由得失电子数目守恒可知，甲池铜电极减少质量为0.05ml×2×64g/ml=6.4g，故D错误；
故选C。
第Ⅱ卷
13. NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
（1）以N2、H2合成NH3，Fe是常用的催化剂。基态Fe原子简化电子排布式为______。
（2）铁单质和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该反应的化学方程式为_____。
（3）我国化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①NaHCO3分解得Na2CO3。CO的空间结构为_____。
②1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。
③反应时，向饱和NaCl溶液中先通入的气体是______。
（4）NH3、NH3BH3(氨棚烷)的储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。
①NH3BH3存在配位键，提供孤电子对的原子是_____。
②比较沸点：NH3BH3__________CH3CH3(填“>”或“。
14. 某医药合成中间体F的合成路线如下图所示：
请按要求回答下列问题：
（1）A的分子式为___________；B分子含有的官能团有___________(填名称)。
（2） AB的反应类型为___________。
（3）在DE反应过程中，可能自身反应生成有机副产物G，G的结构简式：___________。
（4）写出EF反应的化学方程式：___________。
（5）M是B的同分异构体，其中满足下列所有条件的结构简式有(不含B)___________种：
①含碳氧双键()②含苯环且苯环上仅对位有取代基
写出其中能与溶液反应的结构简式：___________。
（6）快递用生鲜冰袋中含有的聚丙烯酸钠，可以甲醛、丙二酸()和必要的无机试剂为原料制得。请参考题干合成路线及反应条件，在如下方框中写出其合成路线的流程图_______。
【答案】（1） ①. ②. 醛基和羟基
（2）还原反应 （3）
（4）++
（5） ①. 5 ②.
（6）
【解析】
【小问1详解】
A为，则其分子式为；B为，则分子含有的官能团有醛基和羟基，故答案为：；醛基和羟基；
【小问2详解】
在硼氢化钾的作用下生成，该反应中醛基被还原为羟基，则反应类型为还原反应，故答案为：还原反应；
小问3详解】
在浓硫酸加热下，分子间会脱水生成甲醚，则有机副产物G的结构简式为，故答案为：；
【小问4详解】
和在一定条件下发生取代反应，生成 和，化学方程式为：++，故答案为：++；
【小问5详解】
B为，M是B的同分异构体，其中满足下列条件：①含碳氧双键( )，说明可能是醛基、羰基、羧基和酯基；②含苯环且苯环上仅对位有取代基，说明苯环有两个取代基，若含碳氧双键( )为醛基，则结构为或 ，若含碳氧双键( )为羰基，则结构为 ，若含碳氧双键( )为羧基，则结构为，若含碳氧双键( )为酯基，则结构为，则结构简式有5种；其中能与溶液反应的，一定含有羧基，则结构简式为： ，故答案为：5；；
【小问6详解】
根据题干提示，甲醛与丙二酸()反应，生成；在加热下生成；与碳酸氢钠反应，生成；在一定条件下，生成，方框中写出其合成路线的流程图为：，故答案为：。
15. 某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2，再用O2氧化C2H5OH，并检验氧化产物。
Ⅰ．制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
（1）甲装置中主要仪器的名称为___________。
（2）乙装置中，用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至___________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是___________。
（3）丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是___________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是___________。
（4）丙装置的特点是___________(填序号)。
a．可以控制制备反应的开始和结束
b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少
Ⅱ．氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略)
（5）在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。___________
Ⅲ．检验产物
（6）为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验①~③中的结论不合理的是___________(填序号)，原因是___________。
【答案】（1）分液漏斗 锥形瓶
（2） ①. 刚好没过MnO2固体 ②. 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离
（3） ①. 液面上升 ②. 打开弹簧夹K2
（4）ab （5）
（6） ①. ① ②. 乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
【解析】
【分析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中，和热的乙醇一起进入硬质玻璃管中，在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中，被冷凝收集。
【小问1详解】
根据仪器构造可知，甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶；
【小问2详解】
乙装置是启普发生器的简易装置，可以随时控制反应的发生和停止。用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体，此时可以产生氧气，氧气通过导管导出。欲使反应停止，关闭活塞K1，此时由于气体还在产生，使容器内压强增大，可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离；
【小问3详解】
丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大，H2O2溶液会被压入安全管中，可观察到安全管中液面上升，圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，使反应速率减慢，还可以打开弹簧夹K2，使烧瓶内压强降低；
【小问4详解】
a．催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束，a正确；
b．催化剂与液体接触的面积越大，反应速率越快，可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率，b正确；
c．丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，与乙装置相比，可用于制备较多O2，但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别，c错误；
故选ab；
【小问5详解】
氧气可以用浓硫酸干燥，所以可以用一个洗气瓶，里面盛装浓硫酸干燥氧气，如图；
【小问6详解】
实验①不合理，因为乙醇有挥发性，会混入生成的乙醛中，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。
16. 请回答下列问题。
I．1－丁烯是一种重要的化工原料，可由正丁烷催化脱氢制备。
（1）正丁烷(C4H10)脱氢制1－丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1
②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ•ml-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242kJ•ml-1
反应①的△H1为______kJ·ml-1。
（2）如图是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_____0.1(填“>”或“